Бакалавриат
2021/2022
Электричество и магнетизм
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Кто читает:
Факультет физики
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
84
Программа дисциплины
Аннотация
Все мы привыкли к тому, что, используя электрическую сеть, можно легко включить люстру, зарядить компьютер, запустить нагреватель или кондиционер. Все эти приборы требуют для своей работы энергию, которая доставляется по электрическим сетям, соединяющим генераторы, расположенные на электрических станциях с потребителями. А ведь электрические сети появились по историческим меркам совсем недавно – всего лишь столетие назад. Это стало возможным только после создания науки об электричестве, с которой мы вас и познакомим. Про северное сияние знают все в силу грандиозности и великолепия этого явления. Но не все знают, что северное сияние возникает вследствие прорыва заряженных частиц, которые непрерывно испускает Солнце, через магнитное поле Земли. Если бы магнитное поле Земли не защищало ее поверхность от солнечного ветра (так образно называется испускаемый Солнцем поток заряженных частиц), жизнь на Земле была бы невозможна. В нашем курсе мы рассмотрим основные явления и законы, связанные с магнитным полем. Находясь в автомобиле, вы привычно включаете радиоприемник и GPS-навигатор, а отсутствие сетевого сигнала для вашего мобильного телефона воспринимаете, как личное оскорбление. Работа всех этих приборов, предполагающая связь с удаленными контрагентами, основана на распространении радиоволн. В радиоволне электрическое и магнитное поле «зацепляются» друг за друга, что дает им возможность распространяться с огромной скоростью. То же самое происходит в световых волнах, за счет которых мы видим окружающий мир, только электрическое и магнитное поля меняются в световой волне быстрее, чем в радиоволне. Один из предметов нашего рассмотрения – устройство электромагнитных волн (включающих радиоволны, световые волны и волны других диапазонов) и условия их излучения. По преданию, гроб с телом пророка Магомета висел в воздухе безо всякой поддержки. Можно ли в реальности осуществить зависание какого-либо предмета в воздухе? Да, можно, если использовать сверхпроводящие материалы. Сверхпроводимость – явление, которое наблюдается при низких температурах в некоторых веществах, в которых электрический ток может течь без сопротивления. Сверхпроводники обладают необычными магнитными свойствами, что и позволяет осуществить «гроб Магомета». Однако сверхпроводники можно использовать и более эффективно. Например, в настоящее время именно со сверхпроводниками связываются надежды на создание кубитов – элементной базы квантовых компьютеров. Подробнее – в нашем курсе.